阿根廷卡塔马卡Cerro Pampa古湖（Chiquimil组，上中新统）生物-非生物环境特征重建：揭示晚中新世安第斯隆升驱动的古气候转型

研究团队通过整合古植物学、古动物学、地层学与地球化学数据，重建了阿根廷Cerro Pampa古湖（CPP）晚中新世（Tortonian期）环境演化序列。研究发现该古湖初期为温暖湿润淡水系统（MAT=23.95°±4.8°C，MAP=118 mm2 ），后期因安第斯隆升转为干旱半咸水环境（含Jenynsia 鱼类及Cyanocyclas 双壳类），为南美古气候转型提供了关键地质记录。

　　

在晚中新世（11.63-5.33 Ma）全球气候剧变的背景下，南美洲安第斯山脉的隆升彻底重塑了区域生态系统格局。位于阿根廷卡塔马卡省的Villavil-Quillay盆地保存了这段关键地质时期的沉积记录，其中Chiquimil组（Tortonian期）的Cerro Pampa古湖（CPP）沉积尤为特殊——它同时富含34种植物叶片化石、淡水鱼类Jenynsia
、双壳类Cyanocyclas anzoteguiae
以及介形虫Cyprideis calchaquiensis
等生物遗迹，却长期存在沉积环境争议：早期研究基于宏体植物推测为湿润环境，而微体化石却指向周期性干旱。这一矛盾背后，隐藏着安第斯造山运动如何驱动南美气候转型的重大科学问题。

为破解这一谜题，来自阿根廷多个研究机构的研究团队开展了多学科交叉研究。他们通过分析古湖沉积物的粘土矿物组成（伊利石-蒙脱石混层为主）、计算化学蚀变指数（CIA值55-76），并结合叶片化石的生理形态分析（获得MAT=23.95°±4.8°C和MAP=118 mm²
定量数据），首次构建了该古湖的环境演化模型。论文发表于《Journal of South American Earth Sciences》，揭示了安第斯隆升如何通过改变区域水汽循环，导致生态系统从湿润向干旱的戏剧性转变。

关键技术方法包括：1）对300余枚叶片化石进行生理形态学分析，采用CLAMP（Climate Leaf Analysis Multivariate Program）模型计算古气候参数；2）X射线衍射（XRD）测定粘土矿物组成；3）对鱼类、双壳类和介形虫化石进行系统分类；4）通过沉积相分析（识别波纹层理、平行层理等）重建古水深变化；5）地球化学指标（如CIA）定量评估风化强度。

研究结果呈现以下重要发现：
植物：叶片优势类群为纳米型（39.7%）和细叶型（33.8%），反映干旱适应特征。尽管存在Tipuana
等豆科树种，但整体植被组成与现代蒙特植物区系相似，支持干旱气候结论。
脊椎动物：发现性二态特征的Jenynsia
鱼类，其现生近缘种栖息于间歇性水域，佐证古湖存在干涸期。
微体化石：介形虫Cyprideis calchaquiensis
占主导，该属典型耐受盐度波动，结合Limnocythere
等属证实水体曾达中盐度（meso-haline）。
沉积学：粉砂岩与粘土岩互层中发育脱水裂纹，直接证明暴露事件。

结论部分明确指出：CPP最初形成于9.14±0.09 Ma的火山堰塞事件，早期受法拉永内格罗火山复合体（Farallón Negro Volcanic Complex）喷发影响，呈现温暖湿润的淡水环境；后期（约7 Ma后）安第斯山脉加速隆升，导致雨影效应增强，使古湖逐步演变为季节性半咸水系统。这一发现为理解南美晚中新世"生物群现代化转折"（Neogene Biotic Turnover）提供了典型案例——地质构造运动通过改变区域水文循环，比全球气候变化更直接地驱动了生态系统重组。

该研究的突破性在于：首次在CPP沉积中实现宏体化石（如Condalia
叶片）与微体化石（介形虫）生态信号的统一解释，证明安第斯造山引发的干旱化可导致同一水体中淡水与咸水生物群落的交替出现。这对预测现代安第斯地区应对气候变化的生态响应具有重要启示——当海拔屏障持续存在时，即使全球温度回升，区域干旱化趋势仍可能持续。